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高中数学竞赛校本教材全套共30讲

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所以a+c-1>-b≥2ac ∴ (a?c)2>1 ∴

a?c>1

于是a?c+1>2

∴ a>4

证法二:设f(x)的两个根为x1,x2, 则f(x)=a(x-x1)(x-x2) f⑴=a(1-x1)(1-x2)>1 f(0)=ax1x2>1 由基本不等式 x1(1-x1)x2(1-x2)≤[

11(x1+(1-x1)+x2+(1-x2))]4=()2 44a22

∴ ≥ax1(1-x1)x2(1-x2)>1

16∴ a2>16 ∴ a>4

7.解:M=|f(x)|max=max{|f⑴|,|f(-1)|,|f(-⑴若|-

a|≥1 (对称轴不在定义域内部) 2a)|} 2则M=max{|f⑴|,|f(-1)|} 而f⑴=1+a+b f(-1)=1-a+b

|f⑴|+|f(-1)|≥|f⑴+f(-1)|=2|a|≥4 则|f⑴|和|f(-1)|中至少有一个不小于2

1∴ M≥2>

2⑵|-

a|<1 2a)|} 2M=max{|f⑴|,|f(-1)|,|f(-

a2 =max{|1+a+b|,|1-a+b|,|-+b|}

4a2a2 =max{|1+a+b|,|1-a+b|,|-+b|,|-+b|}

441a2a2 ≥(|1+a+b|+|1-a+b|+|-+b|+|-+b|) 4441a2a2 ≥[(1+a+b)+(1-a+b)-(-+b)-(-+b)] 444

1a2 =(2?)

42 ≥

1 2综上所述,原命题正确.

8.⑴解:原方程化为(x+8)2001+(x+8)+x2001+x=0 即(x+8)2001+(x+8)=(-x)2001+(-x) 构造函数f(x)=x2001+x

原方程等价于f(x+8)=f(-x)

而由函数的单调性可知f(x)是R上的单调递增函数 于是有x+8=-x x=-4为原方程的解

⑵两边取以2为底的对数得

log22x?4x2?1x2?1?(x2?1)2?1?(x?1)2即log2(2x?4x2?1)?log2(x2?1?(x2?1)2?1)?x2?2x?1 即log2(2x?4x2?1)?2x?log2(x2?1?(x2?1)2?1)?(x2?1)构造函数f(x)?log2(x?x2?1)?x于是f(2x)=f(x2+1)

易证:f(x)世纪函数,且是R上的增函数, 所以:2x=x2+1 解得:x=1

9.解:由已知,方程f(x)=x已知有三个解,设第四个解为m, 记 F(x)=f(x)-x=(x-1)(x-2)(x-3)(x-m) ∴ f(x)=(x-1)(x-2)(x-3)(x-m)+x f⑷=6(4-m)+4 f(0)=6m

1∴ [f⑷+f(0)]=7

410.证明:配方得:

51f(x)=x2(x-2)2+(x-1)2-

22 =x2(x-2)2+ =(x2-2x)2+

51(x-1)2-1+ 2251(x-1)2-1+ 2251(x-1)2-1+ 2251(x-1)2-1+ 22 =[(x-1)2-1]2+

=(x-1)4-2(x-1)2+1+

=(x-1)4+ ≥

1 211(x-1)2+ 22§5二次函数(1)

二次函数是最简单的非线性函数之一,而且有着丰富内涵。在中学数学数材中,对二次函数

和二次方程,二次三项式及二次不等式以及它们的基本性质,都有深入和反复的讨论与练习。它

对近代数学,乃至现代数学,影响深远,为历年来高考数学考试的一项重点考查内容,历久不衰,以它为核心内容的重点试题,也年年有所变化,不仅如此,在全国及各地的高中数学竞赛中,有关二次函数的内容也是非常重要的命题对象。因此,必须透彻熟练地掌握二次函数的基本性质。 学习二次函数的关键是抓住顶点(-b/2a,(4ac-b/4a),顶点的由来体现了配方法222)22

(y=ax+bx+c=a(x+b/2a)+(4ac-b/4a);图象的平移归结为顶点的平移(y=ax→y=a(x-h)+k);函数的对称性(对称轴x=-b/2a,f (-b/2a+x)=f (-b/2a-x),x?R),单调区间(-∞,-b/2a),

2)2

[-b/2a,+∞]、极值((4ac-b/4a),判别式(Δb-4ac)与X轴的位置关系(相交、相切、相离)等,全都与顶点有关。 一、“四个二次型”概述

(一元)二次函数 → 2y=ax+bx+c (a≠0) ↑ ↑

(一元)一次函数 y=bx+c(b≠0) ↑ ↑

a=0

一次二项式 bx+c(b≠0) ↓ ↓ 一元一次方程 bx+c=0(b≠0) ↓ ↓ ↓

2)

a=0 →

(一元)二次三项式

→ 2

ax+bx+c(a≠0)

↓ ↓ ↓ ↓ ↓

a=0

一元二次方程 → 2ax+bx+c=0(a≠0) ↓

一元二次不等式 2

ax+bx+c>0或 2

ax+bx+c<0(a≠0)

a=0

一元一次不等式 bx+c>0或 bx+c<0(b≠0) 观察这个框图,就会发现:在a≠0的条件下,从二次三项式出发,就可派生出一元二

次函数,一元二次方程和一元二次不等式来。故将它们合称为“四个二次型”。其中二次三项式22ax+bx+c(a≠0)像一颗心脏一样,支配着整个“四个二次型”的运动脉络。而二次函数y=ax+bx+c(a≠0),犹如“四个二次型”的首脑或统帅:它的定义域即自变量X的取值范围是全体实数,即n

22

?R;它的解析式f(x)即是二次三项式ax+bx+c(a≠0);若y=0,即ax+bx+c=0(a≠0),就是初

22

中重点研究的一元二次方程;若y>0或y<0,即ax+bx+c>0或ax+bx+c<0(a≠0),就是高中一年级重点研究的一元二次不等式,它总揽全局,是“四个二次型”的灵魂。讨论零值的一元二次函数即一元二次方程是研究“四个二次型”的关键所在,它直接影响着两大主干:一元二次方程和一元二次不等式的求解。一元二次方程的根可看作二次函数的零点;一元二次不等式的解集可看作二次函数的正、负值区间。心脏、头脑、关键、主干、一句话,“四个二次型”联系密切,把握它们的相互联系、相互转化、相互利用,便于寻求规律,灵活运用,使学习事半功倍。 二、二次函数的解析式

上面提到,“四个二次型”的心脏是二次三项式:二次函数是通过其解析式来定义的(要特别注意二次项系数a≠0);二次函数的性质是通过其解析式来研究的。因此,掌握二次函数首先要会求解析式,进而才能用解析式去解决更多的问题。

y=ax+bx+c(a≠0)中有三个字母系数a、b、c,确定二次函数的解析式就是确定字母a、b、c的取值。三个未知数的确定需要3个独立的条件,其方法是待定系数法,依靠的是方程思想及解方程组。

二次函数有四种待定形式:

1.标准式(定义式):f(x)=ax+bx+c.(a≠0)

2

2.顶点式: f(x)=a(x-h)+k .(a≠0) 3.两根式(零点式):f(x)=a(x-x1)(x-x2). (a≠0) 4.三点式:(见罗增儒《高中数学竞赛辅导》)

2

2

过三点A(x1,f (x1))、B(x2,f (x2))、C(x3,f (x3))的二次函数可设为

f (x)=a1(x-x2)(x-x3)+a2(x-x1)(x-x3)+a3(x-x1)(x-x2)把ABC坐标依次代入,即令x=x1,x2,x3,得 f (x1)=a1(x1-x2)(x1-x3), f (x2)=a2(x2-x1)(x2-x3), f (x3)=a3(x3-x1)(x3-x2)

解之,得:a1=f (x1)/ (x1-x2)(x1-x3),a2=f (x2)/ (x2-x1)(x2-x3),a3=f (x3)/ (x3-x1)(x3-x2)

从而得二次函数的三点式为:

f(x)=[f(x1)/(x1-x2)](x1-x3)(x-x2)(x-x3)+[f(x2)/ (x2-x1)(x2-x3)](x-x1)(x-x3)+[f(x3)/(x3-x1)(x3-x2)](x-x1)(x-x2) 根据题目所给的不同条件,灵活地选用上述四种形式求解二次函数解析式,将会得心应手。

例题讲解

元素与集合的关系

1. 集合A={y|y?x?2x?4},B={y|y?ax?2x?4a},A?B,求实数a的取值集

合.

2. 考察所有可能的这样抛物线y?x?ax?b,它们与坐标轴各有三个不同的交点,对于每

一条这样的抛物线,过其与坐标轴的三个交点作圆.证明:所有这些圆周经过一定点.

2222

高中数学竞赛校本教材全套共30讲

所以a+c-1>-b≥2ac∴(a?c)2>1∴a?c>1于是a?c+1>2∴a>4证法二:设f(x)的两个根为x1,x2,则f(x)=a(x-x1)(x-x2)f⑴=a(1-x1)(1-x2)>1f(0)=ax1x2>1由基本不等式x1(1-x1)x2(1-x2)≤[11
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